Landslide Susceptibility Assessment in Planned Areas Using Geographical Information Systems and AHP Method: The Case of Artvin

Abstract

Artvin is one of the leading provinces in Turkey where landslides occur most frequently. There have been many landslides characterized as natural disaster recorded across the province. The areas susceptible to landslides in Artvin should be identified in order to ensure people's safety, to take the necessary measures for reducing any devastating effects of landslides and to make proper decisions for land use. In this study, using Analytic Hierarchy Process (AHP) method, the landslide susceptibility map was produced for the area where the zoning plan of Artvin’s central municipality is based on. Parameters including lithology, altitude, slope, aspect, and proximity to the stream were used in landslide susceptibility analysis. In the evaluations, it was determined that 15% of the study area had a  very high, 25.52% high, 28.95% moderate, 18.77% low, and 11.76% very low degrees in respect to landslide susceptibility. In addition, the administrative boundaries of the settlement units within the research area along with the building blocks in the current zoning plan were superimposed with the produced susceptibility map in order to determine the landslide susceptibility of both the building blocks and the settlement units. Accordingly, it was established that Çamlık and Balcıoğlu neighborhoods along with over 50% of the lands in Seyitler Village and approximately 68% of the building blocks were susceptible to landslides at very high and high degrees.

Keywords

• GIS,Analytic Hierarchy Process,Landslide,Landslide Susceptibility Map,Artvin

Coğrafi Bilgi Sistemleri ve AHP Yöntemi Kullanılarak Planlı Alanlarda Heyelan Duyarlılığının Değerlendirilmesi: Artvin Örneği

Abstract

Artvin, Türkiye’de heyelanların en sık yaşandığı illerin başında gelmektedir. İl genelinde afet niteliği taşıyan çok sayıda heyelan meydana gelmiştir. İnsanların can güvenliğini sağlamak, heyelanların yıkıcı etkisini azaltmak için gerekli önlemleri almak ve arazi kullanımına yönelik doğru kararlar verebilmek amacıyla il genelinde heyelana duyarlı alanların belirlenmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, Analitik Hiyerarşi Process (AHP) yöntemi kullanılarak Artvin (Merkez) Belediyesi’nin imar planı revizyonu için esas aldığı sınır içerisinde kalan alanın heyelan duyarlılık haritası üretilmiştir. Heyelan duyarlılık analizinde litoloji, yükseklik, eğim, bakı ve akarsuya yakınlık parametreleri kullanılmıştır. Yapılan değerlendirmelerde çalışma alanının %15’inin çok yüksek, %25,52’sinin yüksek, %28,95’inin orta, %18,77’sinin düşük ve %11,76’sının ise çok düşük derecede heyelana duyarlı olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca, çalışma alanı içerisinde kalan yerleşim birimlerinin idari sınırları ile mevcut imar planındaki yapı adaları üretilen heyelan duyarlılık haritası ile çakıştırılarak yerleşim birimlerinin ve yapı adalarının heyelan duyarlılıkları belirlenmiştir. Buna göre, Çamlık ve Balcıoğlu mahalleleri ile Seyitler köyü arazilerinin %50’den fazlasının ve yapı adalarının yaklaşık %68’inin çok yüksek veya yüksek derecede heyelana duyarlı alanda kaldığı tespit edilmiştir.

Keywords

• CBS,Analitik Hiyerarşi Proses,Heyelan,Heyelan Duyarlılık Haritası,Artvin

References

1. Akıncı H., Doğan S., Kılıçoğlu C., Keçeci S.B., (2010), Samsun İl Merkezinin Heyelan Duyarlılık Haritasının Üretilmesi, Harita Teknolojileri Elektronik Dergisi, 2(3), 13-27.
2. Akıncı H., Yavuz Özalp A., Özalp M., Temuçin Kılıçer S., Kılıçoğlu C., Everan E., (2014), Bayes Olasılık Teoremi Kullanılarak Heyelan Duyarlılık Haritalarının Üretilmesi, 5. Uzaktan Algılama ve CBS Sempozyumu (UZAL-CBS 2014), 14-17 Ekim, İstanbul.
3. Akgün A., Türk N., (2010), Landslide susceptibility mapping for Ayvalik (Western Turkey) and its vicinity by multicriteria decision analysis, Environmental Earth Sciences, 61, 595-611.
4. Çevik E., Topal T., (2003), GIS-Based Landslide Susceptibility Mapping for a Problematic Segment of the Natural Gas Pipeline, Hendek (Turkey), Environmental Geology, 44, 949-962.
5. Dağ S., Bulut F., Alemdağ S., Kaya A., (2011), Heyelan Duyarlılık Haritalarının Üretilmesinde Kullanılan Yöntem ve Parametrelere İlişkin Genel Bir Değerlendirme, Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 1(2), 151-176.
6. Dağ S., Bulut F., (2012), Coğrafi Bilgi Sistemleri Tabanlı Heyelan Duyarlılık Haritalarının Hazırlanmasına Bir Örnek: Çayeli (Rize, KD Türkiye), Jeoloji Mühendisliği Dergisi, 36(1), 35-62.
7. Dağdelenler G., (2013), Heyelan Duyarlılık Haritalarının Üretilmesinde Örneklem ve Doğrulama Stratejilerinin Değerlendirilmesi (Gelibolu Yarımadası’nın Doğu Kesimi), Doktora Tezi, Hacettepe Üniversitesi, Ankara.
8. Dai F.C., Lee C.F., Li J., Xu Z.W., (2001), Assessment of landslide susceptibility on the natural terrain of Lantau Island, Hong Kong, Environmental Geology, 40(3), 381-391.

9. Dai F.C., Lee C.F., (2002), Landslide characteristics and slope instability modeling using GIS, Lantau Island, Hong Kong, Geomorphology, 42, 213-228.
10. Ercanoğlu M., Gökçeoğlu C., Van Asch Th.W.J., (2004), Landslide Susceptibility Zoning North of Yenice (NW Turkey) by Multivariate Statistical Techniques, Natural Hazards, 32, 1–23.
11. Ercanoğlu M., Kasmer O., Temiz N., (2008), Adaptation and comparison of expert opinion to analytical hierarchy process for landslide susceptibility mapping, Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 67, 565-578.
12. Erener A., Düzgün H.S.B., (2010), Improvement of statistical landslide susceptibility mapping by using spatial and global regression methods in the case of More and Romsdal (Norway), Landslides, 7(1), 55-68.
13. Gökçe O., Özden S., Demir A., (2008), Türkiye’de Afetlerin Mekânsal ve İstatistiksel Dağılımı Afet Bilgileri Envanteri, Bayındırlık ve İskân Bakanlığı Afet İşleri Genel Müdürlüğü, Afet Etüt ve Hasar Tespit Daire Başkanlığı, Ankara.
14. Gökçeoğlu C., Ercanoğlu M., (2001), Heyelan duyarlılık haritalarının hazırlanmasında kullanılan parametrelere ilişkin belirsizlikler, Hacettepe Üniversitesi Yerbilimleri Uygulama ve Araştırma Merkezi Bülteni, 23, 189-206.
15. Guha-Sapir D., Hoyois Ph., Below R., (2013), Annual Disaster Statistical Review 2013: The Numbers and Trends, Centre for Research on the Epidemiology of Disasters (CRED), Université catholique de Louvain, Brussels, Belgium.
16. Guzzetti F., Reichenbach P., Ardizzonne F., Cardinali M., Galli M., (2006), Estimating the quality of landslide susceptibility models, Geomorphology, 81, 166-184.
17. Hasekioğulları G.D., Ercanoğlu M., (2012), A new approach to use AHP in landslide susceptibility mapping: a case study at Yenice (Karabuk, NW Turkey), Natural Hazards, 63, 1157–1179.
18. IFRC (2014), Afghanistan: Floods and landslide, Information Bulletin, International Federation of Red Cross and Red Crescent Societies (IFRC), http://www.ifrc.org/docs/Appeals/rpts14/IBafgFFLSn2-080514.pdf, [Erişim 11 Temmuz 2014].
19. İLBANK (2015), Artvin (Merkez) Belediyesi’nin İmar Planına Esas Jeolojik–Jeoteknik Etüt Raporu, İller Bankası Anonim Şirketi Mekansal Planlama Dairesi Başkanlığı, Ankara.
20. Intarawichian N., Dasananda S., (2010), Analytical Hierarchy Process for Landslide Susceptibility Mapping in Lower Mae Chaem Watershed, Northern Thailand, Suranaree Journal of Science and Technology, 17(3), 277-292.
21. Kartic Kumar M., Annadurai R., (2015), Comparison of Frequency Ratio Model and Analytic Hierarchy Process methods upon landslide susceptibility mapping using Geospatial techniques, Disaster Advances, 8(5), 46-55.
22. Kartic Kumar M., Annadurai R., Ravichandran P.T., Arumugam, K., (2015), Mapping of Landslide Susceptibility Using Analytical Hierarchy Process at Kothagiri Taluk, Tamil Nadu, India, International Journal of Applied Engineering Research, 10(3), 5503-5523.
23. Kavas E., (2009), Analitik Hiyerarşik Süreç Yöntemiyle İzmir İlinde Heyelan Duyarlılığının Coğrafi Bilgi Sistemleri Tabanlı İncelenmesi, TMMOB Coğrafi Bilgi Sistemleri Kongresi (CBS2009), 02-06 Kasım, İzmir.
24. Kavzoğlu T., Şahin E.K., Çölkesen İ., (2010), CBS Tabanlı Çok Kriterli Karar Analizi Yöntemiyle Heyelan Duyarlılık Haritasının Üretilmesi: Trabzon İli Örneği, 3. Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri Sempozyumu (UZALCBS'2010), 11-13 Ekim, Gebze.
25. Kavzoğlu T., Çölkesen İ., Şahin, E.K., (2012), Heyelan Duyarlılık Haritasının Üretilmesinde Kullanılan Faktörlerin Etkilerinin Araştırılması: Düzköy Örneği, IV. Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri Sempozyumu (UZAL-CBS 2012), 16-19 Ekim, Zonguldak.
26. Kavzoğlu T., Şahin E.K., Çölkesen İ., (2014), Landslide susceptibility mapping using GIS-based multi-criteria decision analysis, support vector machines, and logistic regression, Landslides, 11, 425–439.
27. Kayastha P., Dhital M.R., De Smedt F., (2013), Application of the analytical hierarchy process (AHP) for landslide susceptibility mapping: A case study from the Tinau watershed, west Nepal, Computers & Geosciences, 52, 398–408.
28. Kumtepe P., Nurlu Y., Cengiz T., Sütçü E., (2009), Bolu Çevresinin Heyelan Duyarlılık Analizi, TMMOB Coğrafi Bilgi Sistemleri Kongresi, 02-06 Kasım, İzmir.
29. Lee S., Min K., (2001), Statistical analyses of landslide susceptibility at Yongin, Korea, Environmental Geology, 40(9), 1095–1113.
30. Malczewski J., (1999), GIS and Multicriteria Decision Analysis, John Wiley and Sons, New York.
31. Mondal S., Maiti R., (2013), Integrating the Analytical Hierarchy Process (AHP) and the Frequency Ratio (FR) Model in Landslide Susceptibility Mapping of Shiv-khola Watershed, Darjeeling Himalaya, International Journal of Disaster Risk Science, 4(4), 200–212.
32. Moradi S., Rezaei M., (2014), A GIS-based comparative study of the analytic hierarchy process, bivariate statistics and frequency ratio methods for landslide susceptibility mapping in part of the Tehran metropolis, Iran, GeoPersia, 4(1), 45-61.
33. Özcan O., Musaoğlu N., Şeker D.Z., (2009), Taşkın Alanlarının CBS ve Uzaktan Algılama Yardımıyla Belirlenmesi ve Risk Yönetimi: Sakarya Havzası Örneği, TMMOB Harita ve Kadastro Mühendisleri Odası 12. Türkiye Harita Bilimsel ve Teknik Kurultayı, 11-15 Mayıs, Ankara.
34. Öztürk D., Batuk F., (2007), Çok Sayıda Kriter ile Karar Vermede Kriter Ağırlıkları, Yıldız Teknik Üniversitesi Sigma Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi, 25(1), 86-98.
35. Öztürk D., Batuk F., (2010), Konumsal Karar Problemlerinde Analitik Hiyerarşi Yönteminin Kullanılması, Yıldız Teknik Üniversitesi Sigma Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi, 28, 124-137.
36. Saaty T.L., (1980), The Analytic Hierarchy Process: Planning, Priority Setting, Resource Allocation, McGraw-Hill Comp., New York, USA.
37. Saaty T.L., (2004), Mathematical Methods of Operations Research, Dover Publications, Mineola, New York, USA, ss.415–447.
38. Shahabi H., Khezri S., Bin Ahmad B., Hashim M., (2014), Landslide susceptibility mapping at central Zab basin, Iran: A comparison between analytical hierarchy process, frequency ratio and logistic regression models, Catena, 115(2014), 57-70.
39. Tombuş F.E., (2005), Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri Kullanılarak Erozyon Risk Belirlemesine Yeni Bir Yaklaşım, Çorum İli Örneği, Yüksek Lisans Tezi, Anadolu Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri Anabilim Dalı, Eskişehir.
40. Varnes D.J., (1958), Landslide types and processes, Landslides and Engineering Practice’in İçinde, (Eckel E.B., Ed.), Highway Research Board Special Report 29, NAS‐NRC Publication 544, Washington, D.C., ss.20-47.
41. Vos F., Rodriguez J., Below R., Guha-Sapir D., (2010), Annual Disaster Statistical Review 2009: The Numbers and Trends, Centre for Research on the Epidemiology of Disasters (CRED), Université catholique de Louvain, Brussels, Belgium.
42. Yalçın A., (2007), Heyelan Duyarlılık Haritalarının Üretilmesinde Analitik Hiyerarşi Yönteminin ve CBS’nin Kullanımı, Selçuk Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 22(3), 1-14.
43. Yalçın A., (2008), GIS-based landslide susceptibility mapping using analytical hierarchy process and bivariate statistics in Ardesen (Turkey): Comparisons of results and confirmations, Catena, 72(1), 1–12.
44. Yalçın A., Reis S., Aydınoğlu A.C., Yomralıoğlu T., (2011), A GIS-based comparative study of frequency ratio, analytical hierarchy process, bivariate statistics and logistics regression methods for landslide susceptibility mapping in Trabzon, NE Turkey, Catena, 85, 274-287.
45. Yılmaz I., (2009), Landslide susceptibility mapping using frequency ratio, logistic regression, artificial neural networks and their comparison: A case study from Kat landslides (Tokat-Turkey), Computers & Geosciences, 35(6), 1125-1138.